Apnoe-Tauchen

Apnoetauchen, auch Freitauchen genannt, ist Tauchen mit der eigenen Atemluft. Der Taucher atmet vor dem Abtauchen ein und benutzt nur diesen Luftvorrat. Den Zeitraum zwischen dem Einatmen und dem Ausatmen bezeichnet man als Apnoe (griech.: Nichtatmung, Atemstillstand).

Apnoetauchen ist die älteste und ursprünglichste Form des Tauchens. Bereits in der Steinzeit haben Apnoetaucher zum Beispiel Muscheln, Schwämme und Perlen gesammelt sowie Fische mit Speeren gejagt. Ein Teil der Paläoanthropologen diskutiert die Theorie, dass sich große Teile der Menschwerdung sogar aquatisch (im Wasser lebend) vollzogen haben.

Heutzutage wird Apnoetauchen als Freizeit-, aber auch als Leistungs- bzw. Extremsport betrieben. Im Freizeitbereich geht es vor allem um die Erkundung der Unterwasserwelt und um die allgemeine Konditionierung für das Flaschentauchen. Im Leistungssport hingegen werden durch gezieltes Training immer längere Apnoezeiten bzw. Strecken- und Tiefenleistungen angestrebt.

Inhaltsverzeichnis

Physiologische Grundlagen

Statische Zeittauchübung in der Halle

Die Atmung ist normalerweise ein unwillkürlicher Vorgang, der aber auch bewusst gesteuert werden kann. Während der Untrainierte kaum in der Lage ist, seinen Atemreiz über einen längeren Zeitraum zu unterdrücken, ist die Dauer der Apnoeleistung für den Geübten durch den Sauerstoffgehalt im Blut begrenzt. Fällt der Sauerstoffpartialdruck im Blut unter eine individuelle Grenze, wird der Taucher ohnmächtig. Der Atemreiz wird jedoch nicht durch sinkenden Sauerstoff-, sondern durch steigenden Kohlendioxidgehalt des Blutes ausgelöst (vereinfachte Darstellung).

Bewusstes Atmen oder Hyperventilation vor dem Tauchen führen nicht zu einer Erhöhung des Sauerstoffvorrats, sondern zu einer Absenkung des Kohlendioxidgehalts im Blut. Je nach Dauer und Intensität der Voratmung kommt es dadurch zu einem verzögerten Atemreiz. Dieser kann dadurch sogar erst nach dem Unterschreiten des notwendigen Sauerstoffgehalts einsetzen. Besonders der Anfänger ist nicht in der Lage, die Anzeichen der dadurch drohenden Ohnmacht zu erkennen. Sie überfällt den Betroffenen meist plötzlich und ohne Vorwarnung. Werden die Atemwege des Betroffenen dann nicht innerhalb kürzester Zeit oberhalb der Wasseroberfläche gebracht, können Unfälle oder das Ertrinken die Folge sein (Schwimmbad-Blackout). Deshalb kommt der Absicherung der Taucher eine besonders wichtige Rolle zu. Getaucht wird mindestens zu zweit, gesichert wird meist wechselseitig. Auf diese Weise sind Unfälle sehr unwahrscheinlich. Die Unfallquote beim Apnoetauchen ist daher – ausgenommen beim „No Limit“-Tauchen – sehr gering.

Ob es durch das Apnoetauchen zu wiederholten akuten Sauerstoffmangelsituationen mit Schädigungen des Gehirns oder anderer Organe kommen kann, ist wissenschaftlich noch nicht endgültig geklärt. Es ist sehr unwahrscheinlich, jedoch nicht völlig auszuschließen.

Eindringlich muss an dieser Stelle vor jeder Art von Selbstversuchen gewarnt werden! Gefährlich am Luftanhalten sind nicht nur ungesicherte Tauchgänge, sondern auch Versuche an Land. Eine Bewusstlosigkeit ist ohne schnelle und erfahrene Hilfeleistung eine lebensbedrohliche Situation. Es besteht akute Lebensgefahr!

Physiologie des Tieftauchens

Das Tieftauchen unter Apnoe stellt auf Grund komplexer physikalischer und physiologischer Zusammenhänge eine extreme Herausforderung an einen Freitaucher dar. Die Apnoeleistung wird durch die Fähigkeit zum Druckausgleich sowie durch einen ökonomisierten Sauerstoffverbrauch beschränkt.

Der Taucher hat bei einem Tieftauchgang kaum Möglichkeiten, einen Versuch frühzeitig zu beenden. Er muss ja in jedem Fall zurück an die Wasseroberfläche. Der Taucher trifft deshalb die Entscheidung über die maximale Tiefe bereits vor dem Abtauchen. Im Leistungssport wird die Länge des Orientierungsseils genau auf die anvisierte Tiefe eingestellt. Eine Sicherungsleine (auch: „Lanyard“) verbindet den Taucher mit diesem Führungsseil.

In der Tiefe steigt der Umgebungsdruck je –10 m um etwa +1 bar. Diese Druckzunahme wirkt auf alle luftgefüllten Körperhöhlungen. Mit zunehmender Tiefe wirken aber auch Veränderungen der Gaspartialdrücke auf die physiologischen und neurologischen Vorgänge im Körper (Tiefenrausch u. Ä.). Der Druckunterschied macht sich vor allem durch einen heftigen Schmerz im Ohr bemerkbar. Das Trommelfell reagiert sehr schmerzempfindlich und würde ohne Druckausgleich bereits nach wenigen Metern reißen. Andere druckschmerzempfindliche Körperhöhlungen sind Stirn- und Kieferhöhlen. Der Taucher muss den Luftdruck in diesen Körperhöhlungen deshalb häufig gegen den Außendruck angleichen. Hierzu presst er wiederholt Luft aus seinen Lungen in die Höhlungen. Die Lunge selbst ist jedoch bereits in ca. 25 bis 35 m Tiefe auf das Volumen bei maximaler Ausatmung komprimiert.

Um ohne Verletzungen dennoch tiefer zu tauchen, muss der Taucher seinen Körper anpassen und komplizierte Ausgleichstechniken erlernen. Durch spezielle Übungen lässt sich unter anderem die Elastizität des Brustkorbs, des Zwerchfells und der Zwischenrippenmuskulatur verbessern. Zum anderen entwickelt sich aber auch die Fähigkeit der Lunge, sich dem zunehmenden Druck durch Anreicherung von Blut und Lymphflüssigkeit im Gewebe anzupassen. Dieser Prozess, der „Bloodshift“ genannt wird, wird von vielen tauchenden Säugetieren wie Robben und Walen genutzt.

Die Anpassungsprozesse vollziehen sich jedoch nicht bei jedem Taucher in gleichem Maße und in gleichem Tempo. Übertriebener Ehrgeiz, aber auch die veränderte Wahrnehmung durch den Tiefenrausch können die körperlichen Warnsignale so stark überlagern, dass der Taucher seine physiologische Grenze überschreitet. Es kann dann zu Mikroverletzungen und Ödemen in Lunge, Rachen, Kiefer- und Stirnhöhlen kommen. Um die Verletzungsrisiken zu minimieren, steigern Apnoisten die Tiefe je Tauchgang in sehr kleinen Schritten.

Dekompressionsprobleme sind beim ausschließlichen Apnoetauchen in Breitensportbereichen bis 30 m unwahrscheinlich, da die Verweildauer und Tauchtiefe nicht für eine Aufsättigung des Gewebes ausreicht. Dekompressionsunfälle sind beim Tieftauchen mit konstantem Gewicht theoretisch möglich, jedoch bisher praktisch nicht bekannt. Dekompressionserkrankungen im Bereich des No-Limit-Tauchens werden nach heutigem Stand der Wissenschaft als Gefahr gesehen. Bei Kombinationen von Geräte- und Freitauchen (z. B. Freitauchgänge in der Pause zwischen Gerätetauchgängen) wurde schon mehrfach von Dekompressionsunfällen berichtet.

Trainingsmethodik

Freitaucher beim Tieftauchen mit Monoflosse

Der Anfänger erlernt im Training zuerst die bewusste Atmung und den entspannten Umgang mit seinem Atemreiz. Zudem erfolgt eine allgemeine Konditionierung durch Schwimmen, Laufen u. ä. sowie ein spezielles Techniktraining für das Schwimmen unter Wasser. Im fortgeschrittenen Training erlernt er unter der Beobachtung seines Trainingspartners die Anzeichen eines beginnenden Sauerstoffmangels und damit seine eigenen Grenzen zu erkennen. Dieses Herantasten hat gleichzeitig einen großen Anpassungseffekt. Der Taucher stellt sich physiologisch und mental auf diese außergewöhnliche Belastung ein. Er kann sich entspannen, der Tauchreflex verstärkt sich und die Herzfrequenz sinkt. Durch regelmäßiges und bewusstes Trainieren kann dadurch der Sauerstoffverbrauch entscheidend gesenkt und die Apnoeleistung wesentlich gesteigert werden.

Erfahrene Apnoisten können sich kontrolliert sehr nah an die Leistungsgrenze bringen und diese sogar gezielt überschreiten. Grenzüberschreitungen werden jedoch gewollt vermieden, da sie leistungsreduzierend wirken. Ohnmachten sind daher sehr selten. Veränderte Bedingungen wie Wettkämpfe stellen jedoch erhöhte Anforderungen an die Leistungsapnoisten. Um Grenzüberschreitungen dennoch zu verhindern, führt sichtbarer, selbst gefährdender Kontrollverlust oder gar Ohnmacht im Wettkampf zur sofortigen Hilfestellung und Sicherung des Athleten. Der Teilnehmer wird disqualifiziert und seine Leistung nicht bewertet.

Leistungsapnoisten setzen vor allem für die Verbesserung ihrer dynamischen- und Tieftauchleistungen modifizierte Trainingsmethoden aus dem Leistungssport wie Hypertrophie-, Intervall-, und Laktattoleranztraining ein. Die wenigen bislang durchgeführten Messungen von Vitalparametern geübter Apnoetaucher liegen weit außerhalb der Normgrenzen für gesunde Nichttaucher. So wurden Ruhepulswerte unter 24 Schläge/min. Herzfrequenz, Hämoglobinwerte von über 16 g/dl, Laktatwerte von über 28 mg/dl und Lungenvolumen von über 10 Litern (Vitalkapazität) ermittelt.

Ausrüstung

Die Ausrüstung eines Freitauchers reicht von einer Badehose bis zur komplizierten Schlittenkonstruktion aus Edelstahl. Der Anfänger kann eine einfache ABC-Tauchausrüstung und einen normalen Tauchanzug verwenden. Für Fortgeschrittene gibt es speziell an die Anforderungen angepasste Ausrüstungsgegenstände:

Der Tauchanzug ist dann aus besonders elastischem Neopren mit guter Passform. Meist wird hier ein Anzug aus sogenanntem „offenzelligem Neopren“ verwendet, da dieses sich durch eine bessere Wärmespeicherung auszeichnet. Die Taucherflossen haben besonders lange und harte Blätter, im Wettkampf werden oft spezielle Monoflossen verwendet. Die Tauchmaske für das Tieftauchen besitzt ein besonders kleines Innenvolumen, in Halle oder Pool werden jedoch normale Schwimm- oder Chlorbrillen und meist eine Nasenklammer benutzt.

Weitere Freitauchutensilien sind der elastische Bleigürtel, das meist auf eine zylindrische, bzw. „torpedoförmige“ Boje gewickelte Führungsseil sowie eine Stoppuhr und ein Tiefenmesser.

Apnoetauchen als Leistungssport

Grundsätzliches

Apnoetauchen wird auch als Leistungssport bzw. Wettkampfsport ausgeübt. Für diese Wettkämpfe und Rekordversuche gibt es ein allgemein anerkanntes Regelwerk des Verbandes der Freitaucher AIDA. Dieses umfangreiche Regelwerk schreibt verbindliche Sicherheitsstandards, sowie die Bedingungen für die Anerkennung der Leistungen und Rekorde vor.

Die wichtigste Regel ist, dass der Athlet seine Performance bei vollem Bewusstsein und ohne Hilfeleistung realisieren muss. Verliert er das Bewusstsein oder benötigt er zu seiner Sicherheit fremde Hilfe, wird er disqualifiziert und seine Leistung nicht bewertet. Die Performance endet nachdem die Atemwege das Wasser verlassen haben und ein in den Regeln genau festgeschriebenes Protokoll erfüllt wurde.

Wettkampf- bzw. Rekorddisziplinen

Beim Apnoeleistungssport unterscheidet man zwischen Pool- und Tieftauchdisziplinen:

Pooldisziplinen

Gewertet wird hierbei die Zeit der Apnoe. Der Taucher bereitet sich vor, atmet ein und taucht unter. Während der Apnoe liegt er dann (meist völlig regungslos in einem wärmenden Neoprenanzug bekleidet) mit dem Gesicht nach unten im Wasser.
  • Streckentauchen mit Flossen (Dynamic with fins/DWF)
Bei dieser Disziplin wird die mit einem Atemzug zurückgelegte Strecke mit Flossen bzw. einer Monoflosse gewertet. Der Taucher befindet sich bereits vor dem Start im Wasser. Das Abspringen vom Beckenrand ist nicht gestattet.
  • Streckentauchen ohne Flossen (Dynamic without fins/DNF)
Bei dieser Disziplin wird die mit einem Atemzug zurückgelegte Strecke ohne Flossen gewertet. Der Taucher befindet sich bereits vor dem Start im Wasser. Das Abspringen vom Beckenrand ist nicht gestattet.
  • Streckentauchen 16 x 50 m
Hierbei geht es darum, die Strecke von 50 m insgesamt 16-mal hintereinander so schnell wie möglich zu durchtauchen. Die Zeit beginnt mit dem Abtauchen und wird erst nach den letzten 50 m gestoppt. Durch schnelles Fortbewegen auf der Bahn und durch möglichst kurze Atempausen wird die Gesamtzeit beeinflusst. Der Taucher befindet sich bereits vor dem Start im Wasser. Das Abspringen vom Beckenrand ist nicht gestattet.

Tieftauchdisziplinen mit konstantem Gewicht

Mit nur einem Atemzug versucht der Taucher dabei so tief wie möglich und wieder zurück an die Oberfläche zu tauchen. Der Taucher darf zu Überwindung seines eigenen Auftriebs Gewichte (Blei) tragen, muss aber alles Gewicht, das er zum Abstieg verwendet, auch aus eigener Kraft wieder zur Oberfläche (deshalb „Constant“) bringen. Gewertet wird die Tiefe in Metern.

  • Tieftauchen mit konstantem Gewicht ohne Flossen (Constant Weight without fins/CNF)
Der Taucher darf für den Tauchgang keine Flossen verwenden. Es ist ihm gestattet, ein Seil zur Orientierung zu benutzen, er darf es aber während des Tauchgangs nur vor dem Abtauchen, einmal bei der Wende und danach erst wieder nach dem Auftauchen berühren. Sich daran hinab oder herauf zu ziehen ist verboten. Für die meisten aktiven Apnoetaucher ist das die Königsdisziplin.
  • Tieftauchen mit konstantem Gewicht mit Flossen (Constant weight/CW)
Der Taucher schwimmt mit Hilfe von Flossen in die Tiefe und wieder hinauf an die Oberfläche. Er darf ein Seil zur Orientierung benutzen, es aber während des Tauchgangs nur vor dem Abtauchen, einmal bei der Wende und danach erst wieder nach dem Auftauchen berühren. Sich daran hinab oder herauf zu ziehen ist verboten.
  • Free Immersion/Immersion Libre (FIM)
Der Taucher darf keine Flossen oder ähnliche Hilfsmittel verwenden. Zur Fortbewegung zieht er sich an einem Seil in die Tiefe und wieder hinauf.

Tieftauchdisziplinen mit variablem Gewicht

Hier versucht der Taucher mit einem Atemzug so tief wie möglich zu tauchen und dann zurück an die Oberfläche zu kommen. Der Taucher lässt sich durch ein Gewicht bzw. einen Abtriebskörper (meist eine an einem Seil geführte Schlittenkonstruktion) in die Tiefe ziehen und lässt es dort zurück.
Diese Disziplinen sind wegen der unkalkulierbaren Risiken keine Wettkampfdisziplinen. Die Ratifizierung durch den Verband der Freitaucher (AIDA) befindet sich in einer kontroversen Diskussion.

  • Tieftauchen mit variablem Gewicht (Variable weight/VWT)
Dabei ist das Gesamtgewicht des Abtriebskörpers auf 30 kg limitiert. Der Aufstieg wird aus eigener Kraft realisiert. Die Verwendung von Auftriebskörpern o. ä. ist nicht erlaubt. Die Taucher ziehen sich meist am Führungsseil wieder hinauf und verwenden zur weiteren Unterstützung Flossen.
  • No Limits (NLT)
Bei dieser Disziplin gibt es keine technischen Beschränkungen.
Eine sehr schwere Schlittenkonstruktion zieht den Taucher (meist aufrecht stehend) mit hoher Geschwindigkeit in die Tiefe. Der Taucher kann seine Abstiegsgeschwindigkeit meist mittels einer mechanischen Bremse regulieren. Eine mechanische Vorrichtung (z. B. ein mit Druckluft gefüllter Hebesack oder eine Seilwinde) bringt ihn mit maximaler Geschwindigkeit zurück an die Oberfläche.
Die athletische Herausforderung gegenüber allen anderen Apnoedisziplinen ist relativ gering. Der Schwerpunkt liegt vor allem in der Entwicklung und Herstellung der Ausrüstung, in der Logistik der Tauchversuche und im Handling des Druckausgleichs. Durch den Einsatz von hochwertiger Technik lassen sich extreme Tiefen jenseits von -150m erreichen. Doch immer wieder versagt die Technik. Zudem lassen sich die Auswirkungen der hohen Gaspartialdrücke auf den menschlichen Körper wissenschaftlich nicht vorhersagen. Die Tauchversuche sind somit die einzige Möglichkeit die gesundheitlichen Folgen zu erforschen. Die vergangenen Jahre zeichnen eine verheerende Unfallbilanz. Sehr viele No Limit-Versuche endeten mit Unfällen oder gar mit dem Tode der Athleten [1].
Am 11. April 2007 verstarb der Franzose Loïc Leferme bei einem Trainingstauchgang.
Die Zugehörigkeit von NLT zum Apnoesport wird kontrovers diskutiert.

Offizielle Weltrekorde (nach AIDA)

AIDA International ist der größte anerkannte Verband für das Wettkampf-Freitauchen. Diese Organisation ratifiziert unter anderem die weltweit anerkannten Rekorde:

Pooldisziplinen

  • Zeittauchen, Damen: Natalia Molchanova (Russland), 8:00 Min.
  • Zeittauchen, Herren: Tom Sietas (Deutschland), 10:12 Min.
  • Streckentauchen mit Flossen, Damen: Natalia Molchanova (Russland), 214 m
  • Streckentauchen mit Flossen, Herren: Alexey Molchanov (Russland), 250 m
  • Streckentauchen ohne Flossen, Damen: Kathryn McPhee (Neuseeland), 151 m[2]
  • Streckentauchen ohne Flossen, Herren: Tom Sietas (Deutschland), 213 m

Tieftauchdisziplinen mit konstantem Gewicht

  • Tieftauchen mit konstantem Gewicht, Damen: Sara Campbell (Großbritannien), –96 m
  • Tieftauchen mit konstantem Gewicht, Herren: Herbert Nitsch (Österreich), –120 m
  • Tieftauchen mit konstantem Gewicht ohne Flossen, Damen:Natalia Molchanova (Russland), –60 m
  • Tieftauchen mit konstantem Gewicht ohne Flossen, Herren: William Trubridge (New Zeeland), –88 m
  • Free Immersion, Damen: Natalia Molchanova (Russland), –85 m
  • Free Immersion, Herren: Herbert Nitsch (Österreich), –109 m

Tieftauchdisziplinen mit variablem Gewicht

(Stand: 6. Oktober 2008)

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. Naslund, Sebastian: „Dangers of No limit“, http://www.freediving.biz/features/nolimit.html
  2. Meldung Weltrekord Kathryn McPhee 11. August 2008, http://readyfornature.com/magazin-artikel+M5a51e6b32a5.html

Literatur

  • P. Radermacher, C.-M. Muth, Apnoetauchen – Physiologie und Pathophysiologie, in Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin, Bd. 53, Nr. 6, 2002 (PDF/ 0,6 MB)
  • Dagmar Andres-Brümmer, Apnoe-Tauchen: Grundlagen, Trainingstipps, Praxis, Delius Klasing Verlag, 2008, ISBN 3768824314
  • Umberto Pelizzari, Stefano Tovaglieri, Manual of Freediving, Idelson-Gnocci-Verlag, 2004, ISBN 1928649270

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